【摘 要】
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近些年，钛酸锶铅(Pb1-xSrxTiO3或者PST)外延薄膜被许多的研究者成功地制备和表征，主要是因为它的独特的介电性质和在微波可调器件中的良好的应用前景。最近,相关的理论研究发现在块体PST固溶体中有单斜相结构和低温准同型相界(MPB)的存在。为了更深入地研究PST材料,本论文采用朗道-金兹堡-德文希尔(LGD)热力学唯象理论对面内各向异性PST外延薄膜的铁电相变和物理性质进行了研究，主要得到了以下的研究成果：
1)构建了伪立方晶系中室温下(25℃)的单畴PST(x=0.65、0.70)外延
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近些年，钛酸锶铅(Pb1-xSrxTiO3或者PST)外延薄膜被许多的研究者成功地制备和表征，主要是因为它的独特的介电性质和在微波可调器件中的良好的应用前景。最近,相关的理论研究发现在块体PST固溶体中有单斜相结构和低温准同型相界(MPB)的存在。为了更深入地研究PST材料,本论文采用朗道-金兹堡-德文希尔(LGD)热力学唯象理论对面内各向异性PST外延薄膜的铁电相变和物理性质进行了研究，主要得到了以下的研究成果：
1)构建了伪立方晶系中室温下(25℃)的单畴PST(x=0.65、0.70)外延薄膜的面内两个方向失配应变(u1-u2)的相图，并且分析了薄膜相结构的变化规律，得出不同于前人报道过的结论。在室温下，我们建立的面内各向异性外延薄膜相图，在应变较小的中央区域出现了顺电相p相，主要是由于本论文的计算中采用了较新的介电刚度系数α1。稳定的相结构的影响因素还包括了PST外延薄膜的组分x，所以又在固定应变u1的情况下，构建了室温下应变-PST组分(u2 – x)的相图，发现当组分x小于约0.63时，中央区域的p相会消失，具有铁电性的三斜相r*相会代替p相。接着，我们还构架了外加面内电场后的面内两个方向的失配应变(u1-u2)的相图(室温下)，发现相图中p相的消失和对称性的破缺，并分析了面内极化的变化趋势。
2)研究了Pb0.35Sr0.65TiO3外延薄膜的介电性质，我们运用的无支持(free-standing)的薄膜的概念来计算特定晶格常数的外延薄膜的应变，然后再通过这些已确定的应变来计算薄膜面内各向异性的介电常数值和介电可调性，并且利用这个理论模型计算出的介电数据和实验中测得的数据符合的很好。此外，温度对PST外延薄膜的介电性质影响也进行了研究。我们的理论模型展示了PST外延薄膜中的微妙的应变松弛定性控制来调控薄膜的介电可调值，同时，我们还发现当选择略高的Sr含量的组分的PST外延薄膜时，介电的可调节性可以进一步被PST薄膜的组分所调控。
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